混凝土的微观孔结构及对渗透性能的影响

孔是混凝土微观结构中重要特性,试验采用不同水灰比的混凝土试样,测量了微观孔结构和氯离子快速渗透系数,采用氯离子快速渗透系数来表征混凝土的渗透性能.结果表明:氯离子快速扩散系数随水灰比的增大而增大,呈线性关系,采用低水灰比的混凝土,可以显著增强混凝土抗渗透的能力;平均孔径和氯离子快速渗透系数之间的相关性较强,氯离子快速渗透系数随着平均孔径的增加而增加,和混凝土的渗透性能密切相关.     

迁移性醇胺阻锈剂对混凝土渗透性的影响

为研究迁移性醇胺阻锈剂对混凝土微观孔结构和抗氯离子渗透性的影响规律,通过压汞法、气体渗透性法以及电通量法对标准养护条件下的不同水灰比、不同龄期以及不同掺量醇胺阻锈剂的混凝土孔结构、气体渗透系数以及氯离子电通量值进行了测试。结果表明:相较于空白试件,掺入醇胺阻锈剂的混凝土孔隙尺寸明显减小,尤其在早期阻锈剂表现出对混凝土孔结构有较为明显的细化作用;醇胺阻锈剂的掺入降低了混凝土试件的透气性指数,并且随着掺量的增加降低的程度增大,气体渗透等级一般从很差或差逐步提升至好,混凝土抗氯离子渗透性的电通量值变化规律与之相同。     

龄期对负温下混凝土抗渗性能的影响

为了研究不同龄期对混凝土抗氯离子渗透性影响的规律与程度,采用了加速渗透法中的ASTM C1202直流电量法,对标准养护条件和-3℃养护条件下,不同龄期(28d和56d)的混凝土电通量和初始电流进行了测试。试验结果表明:-3℃养护条件下混凝土的电通量随龄期的增长而逐渐降低,即抗氯离子渗透性逐渐增强,与标养下规律相同;随着龄期的增长,-3℃养护条件对混凝土电通量的影响随着龄期的增大而增强,从而对混凝土抗氯离子渗透性能的发展产生更大影响;-3℃养护条件下,混凝土的初始电流随着龄期的增长而减小,同时随着龄期的增长,-3℃养护对混凝土初始电流的影响程度增大,对混凝土抗氯离子渗透性能的发展影响也更大,这与电通量反应规律一致。     

盐冻环境下混凝土的微结构和氯离子渗透性

研究了水灰比、含气量等因素对混凝土在冻融和盐冻环境下劣化的影响,进行了混凝土微观形貌分析和冻融条件下氯离子在混凝土中的传输性试验,分析了盐冻条件下混凝土孔结构变化及氯离子传输规律.结果表明:当冻融循环25次时,盐冻条件下混凝土的质量损失率约是水冻条件下混凝土质量损失率的10倍;在冻融早期,盐冻条件下的混凝土动弹性模量损失比水冻条件下的混凝土动弹性模量损失缓慢;引气混凝土中50"m以上孔径的气泡较多,未引气混凝土的平均气泡间距为引气混凝土的2.5倍;引气能够降低冻融下混凝土的氯离子渗透性,但盐冻后引气混凝土表层有氯离子富集现象,考虑到钢筋混凝土构件的保护层厚度范围,这有可能不利于钢筋的保护.     

持续负温环境下入模温度对混凝土强度和抗氯离子渗透性的影响

为了研究持续负温环境下入模温度对混凝土强度和抗氯离子渗透性的影响及机理,进行了持续负温(-5℃)和标准养护条件下,四种入模温度工况(5℃、10℃、15℃、20℃)对混凝土的强度、抗氯离子渗透性、孔结构的试验分析.研究结果表明:持续负温环境下混凝土强度的增长受到抑制,28d龄期的强度约为标养下的80％,将入模温度从5℃提...     

养护方式对白色高强混凝土氯离子渗透的影响

通过快速氯离子扩散系数法研究了不同养护方式对白色混凝土抗氯离子渗透性能的影响。结果表明:纯白水泥混凝土在三组养护方式中抗氯离子渗透性最差,使用矿物掺合料可大幅度降低白水泥混凝土的快速氯离子扩散系数(D_(RCM));标准养护下混凝土的D_(RCM)最低,匹配养护较高,蒸汽养护最高;白水泥早期水化剧烈,第二放热峰出现时间最早,峰值最高,但累积放热量次于普通水泥;纯白水泥混凝土绝热温升最终温度最高,水泥-矿粉体系混凝土次之,水泥-矿粉-石灰石粉最低;经孔结构分析可知,蒸汽养护虽可激发混凝土水化进程,降低孔隙率,但会促使孔结构往粗孔方向发展,平均孔径增大。     

用氧扩散法测定砂浆渗透性的研究

采用氧扩散法测定了砂浆的渗透性，用于评估硬化水泥石的开放孔隙率及研究混凝土的耐久性．结果表明，砂浆试件的氧扩散法测定结果能正确地反映水灰比、胶凝材料组成和养护条件等对水泥石孔结构和渗透性的影响；砂浆渗透性与其抗硫酸盐性能有很好的相关性．     

水泥类型对人工鱼礁混凝土耐久性的影响

采用硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥以及两种水泥混合后配制人工鱼礁混凝土,研究水泥类型对人工鱼礁混凝土的耐久性的影响。试验中,采用氯离子渗透性和吸水率试验研究水泥类型对人工鱼礁混凝土渗透性的影响,结合孔结构和XRD等试验方法对混凝土微观结构进行测试和分析,研究不同水泥对混凝土性能的影响。研究结果表明:在标准养护下,采用硫铝酸盐水泥时海水海砂混凝土的骨料与水泥石界面得到明显改善,裂缝减少,孔结构优化;与普通混凝土相比,其抗压强度和劈拉强度分别增加了15.0%和11.9%,抗渗性也得到提高;而采用混合水泥会导致海水海砂混凝土内部的裂缝明显增多,骨料与水泥石界面变差,孔结构明显劣化,导致抗压强度、劈拉强度和抗渗性降低。     

粉煤灰-矿渣复合超细粉蒸养混凝土的氯离子渗透性能

粉煤灰-矿渣复合超细粉蒸养混凝土氯离子渗透性能研究表明:随着矿物掺合料的加入,蒸养混凝土的氯离子渗透系数明显降低;掺加复合超细粉的混凝土经标准养护或蒸气养护后,其抗氯离子渗透性都有显著的增强.     

不同因素对混凝土抗氯离子渗透性的影响机理

为探讨混凝土在不同环境因素下的抗氯离子渗透性能变化规律及机理,开展了三种类型混凝土分别在标准养护、干湿循环、冻融循环和碳化条件下的试验研究,测试了混凝土氯离子扩散系数、碳化深度及微观孔隙参数,探讨了混凝土抗碳化与抗氯离子渗透性之间的关系,并引入"混凝土孔隙曲折度"的概念进行了分析。结果表明,混凝土氯离子扩散系数与孔隙曲折度之间具有良好的负相关关系,不同环境因素对混凝土抗氯离子渗透性的影响不同,主要与孔隙曲折度对不同作用的反应不同有关。标准养护、干湿循环和碳化均可以提高孔隙曲折度,但冻融循环会降低孔隙曲折度。此外,矿物掺合料的掺入可以细化孔隙结构,提高混凝土孔隙曲折度,从而提高其抗渗性。     

混凝土孔隙分形特征与氯离子渗透理论研究

混凝土内部孔隙的空间分布特征及形貌直接影响氯离子渗透性的大小,在已有混凝土的孔隙分形特征与氯离子渗透理论的研究基础上,通过构建混凝土分形毛细管束与大孔模型,并结合Katz-Thompson渗透理论方程和Byung hwan oha有效氯离子渗透系数方程,提出了考虑混凝土孔隙分形特征的氯离子渗透性方程。     

养护条件对水泥石早期电通量的影响

研究了养护环境(保湿环境、干燥环境及干燥-保湿混合环境)、养护时间(10、14、21、28 d)及掺合料取代水泥量(0~60%)对水泥石电通量的影响。研究结果表明:(1)无论何种养护环境,不掺矿物掺合料的水泥石抗氯离子渗透性能最差;(2)0~10 d是水泥石抗氯离子渗透性能养护的最佳龄期,在此期间保湿养护越充分,越有利于水泥石28 d抗氯离子渗透性能;水泥石在该阶段短暂缺水养护后及时保湿,能够最大程度降低28 d抗氯离子渗透性能受损的风险;(3)10~21 d是水泥石抗氯离子渗透性能发展的快速时期,此期间保湿养护时间越长,抗氯离子渗透性能发展越快;(4)引入掺合料能够明显提升水泥石抗氯离子渗透能力,过量引入掺合料能够一定程度弥补水泥石由养护湿度不足而引起的抗氯离子渗透性的降低,但是弥补效果随干养时间的延长而变差。     

影响混凝土抗氯离子渗透性能试验结果的因素分析

在混凝土抗氯离子渗透性能试验过程中,试验结果的可靠性受到多种因素的影响。混凝土对氯离子渗透的扩散阻碍能力主要决定于混凝土的孔隙率、孔结构以及孔径分布情况,但是试件的制备和处理过程对这种阻碍作用的影响也很大。本文通过试验分析了影响混凝土抗氯离子渗透性能试验结果的几方面因素,如试件水灰比大小、振捣和制作方法、饱水处理过程等因素的影响。     

毛细作用下硫酸钠半浸泡水泥基材料抗氯离子渗透性研究

硫酸盐和氯盐复杂盐蚀环境中的服役结构会受到两者产生的耦合作用。研究毛细作用下硫酸钠半浸泡混凝土试样的抗氯离子渗透性能,设计不同水灰比、不同硫酸钠溶液浓度的砂浆毛细上升试验,测试硫酸钠半浸泡混凝土试样的扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和氯离子电通量。结果表明:硫酸钠半浸泡混凝土抗氯离子渗透性能劣化,前期劣化严重,随着半浸泡时间的延长,抗氯离子渗透性能有所回升,但依然比未浸泡试样的差。结合微观测试结果可知,混凝土抗氯离子渗透性能劣化的主要原因是:前期,在毛细作用下硫酸钠溶液填充了混凝土孔隙,减弱了固化氯离子的结合能力,释放了较多自由氯离子,从而增大了氯离子的扩散量;后期,随着浸泡时间的延长和环境湿度的变化,孔隙中的硫酸钠溶液过饱和后,形成无水Na_2SO_4和Na_2SO_4·10H_2O结晶体的混合物,结晶混合物沉淀于孔壁,部分阻碍了氯离子的扩散,从而减缓了抗氯离子渗透性能的劣化。硫酸钠溶液浓度超过5%以后,随着硫酸钠溶液浓度的升高,毛细上升速度减缓,混凝土抗氯离子渗透性能相应提高。硫酸钠溶液半浸泡下,水泥基材料毛细上升快慢可作为衡量混凝土抗氯离子渗透性能好坏的指标。硫酸钠和氯化钠的复合溶液对硫酸钠毛细上升有延缓作用,会改善混凝土的抗氯离子渗透性能。     

引气混凝土抗氯离子渗透性与子L结构特性

研究了不同引气剂掺量下混凝土的抗氯离子渗透性和相应的孔结构特性,结果表明：引气剂掺量影响混凝土的孔分布和孔连通性;适量引气剂有助于提高混凝土中孔径小于0．1μm的孔数量,增强孔系统的不连通性,进而增强混凝土的抗氯离子渗透性能．     

-3℃养护环境下粉煤灰对混凝土的强度和孔结构影响

试验研究了负温(-3℃)养护环境下,粉煤灰掺量对混凝土抗压强度和孔径分布的影响,确定了抗压强度和小孔含量之间的关系,并将结果与标准养护(20℃)条件下试件测试结果相比较。结果表明:负温养护环境与标准养护相比,混凝土抗压强度和孔结构都变差;随着粉煤灰掺量的增加,混凝土的抗压强度越来越差,但孔径分布却得到了优化,细小孔径出现的比例增多,强度和孔径分布之间呈负相关,这与标准养护下的规律不一致。因此,养护温度是影响抗压强度与孔结构规律的重要因素。     

大掺量粉煤灰混凝土抗氯离子侵蚀性能的试验研究

本文对比研究了大掺量粉煤灰混凝土在标准养护条件下及模拟实际结构混凝土,即温度匹配养护条件下的抗氯离子渗透性能,结果表明大掺量粉煤灰混凝土能够满足实际结构对耐久性的要求。同时本文对两种不同的抗氯离子渗透性能试验方法也进行了对比分析。     

硫酸钙晶须对混凝土渗透性影响的试验研究

为研究硫酸钙晶须对混凝土渗透性的影响,通过压差稳定法和电通量法分别测试了硫酸钙晶须混凝土的气体渗透系数及氯离子扩散系数,同时采用压汞法测定其微观孔结构参数。试验结果与分析表明:硫酸钙晶须能降低混凝土的渗透性,且相对氯离子扩散性,对降低其气体渗透性的影响更加明显;当硫酸钙晶须掺量为0.5%的水泥质量时,混凝土的气体渗透系数及氯离子扩散系数最小。掺加硫酸钙晶须可降低混凝土的孔隙率,掺量为0.5%水泥质量时,混凝土的孔隙率最低;硫酸钙晶须的掺入降低了混凝土毛细孔的孔径占比,减少了毛细孔压力和毛细孔渗透力,从而降低了混凝土的渗透性。     

基于索塔大体积混凝土实体温度匹配养护的C50混凝土性能研究

为探究桥梁索塔结构内部混凝土的实际性能发展规律,将某长江公路大桥索塔C50大体积混凝土施工时的芯部温度作为混凝土的匹配养护温度,对比研究了标准养护和温度匹配养护对纯水泥、单掺20%粉煤灰、复掺20%粉煤灰和15%矿粉3种C50混凝土试件的强度发展规律、抗氯离子渗透性和水化产物微观形貌的影响。结果表明：温度匹配养护下的高水化温度显著激发了掺有粉煤灰和矿粉的复合胶凝材料的水化活性,复掺粉煤灰和矿粉的混凝土在温度匹配养护下的3 d抗压强度和抗折强度较标准养护分别提高45%和30%以上;温度匹配养护抑制了纯水泥混凝土的后期强度发展,且增大了其脆性,降低了抗氯离子渗透性,而单掺粉煤灰或复掺粉煤灰和矿粉可以改善或消除上述不利影响;无论是标准养护还是温度匹配养护,复掺粉煤灰和矿粉的混凝土具有最高强度、最大折压比和最好的抗氯离子渗透性,适合索塔大体积混凝土结构施工使用。     

C80混凝土的孔结构及抗氯离子渗透性的研究

以吸水动力学测孔法为基础,通过掺引气剂来改变混凝土的孔结构,探讨了C80混凝土在自然养护和压蒸养护下的孔结构、力学性能及抗氯离子渗透性。